機(jī)車通風(fēng)系統(tǒng)及防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

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1通風(fēng)系統(tǒng)及防風(fēng)沙設(shè)計(jì)重點(diǎn)

1.1車內(nèi)負(fù)壓

主發(fā)電機(jī)、牽引電機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)車的用風(fēng)大戶，傳統(tǒng)的冷卻方式是車內(nèi)開放式進(jìn)風(fēng)，即在側(cè)墻或者阿薩德風(fēng)道頂蓋布置過濾裝置，外界空氣經(jīng)過濾后進(jìn)入到車內(nèi)，用風(fēng)設(shè)備在車內(nèi)吸風(fēng)，這樣的進(jìn)風(fēng)方式必將造成車內(nèi)很大的負(fù)壓，在蘇丹多風(fēng)沙的環(huán)境中，容易造成大量的沙塵彌漫在車內(nèi)。通過調(diào)研的資料可以看出，在蘇丹運(yùn)用效果較好的國內(nèi)及國外內(nèi)燃機(jī)車，大都采用獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，過濾裝置布置在頂蓋上一個(gè)大的箱體內(nèi)，過濾后空氣在大的箱體內(nèi)進(jìn)一步沉積后，不經(jīng)過車內(nèi)，而是直接供給用風(fēng)設(shè)備，采用這種結(jié)構(gòu)可以很好解決車內(nèi)負(fù)壓的問題。

1.2司機(jī)室內(nèi)空氣清潔度

通過了解，目前在蘇丹運(yùn)用的內(nèi)燃機(jī)車，司機(jī)室內(nèi)風(fēng)沙也較嚴(yán)重，平面布局的操縱臺面上堆積大量沙塵，按鈕、扳鍵、控制開關(guān)經(jīng)常被沙塵堵死，需要修理，司機(jī)室地板下車架開孔處密封不嚴(yán)，地板間隙大，沙塵會滲入到司機(jī)室內(nèi)。

1.3高溫對機(jī)車性能影響

高溫將造成車內(nèi)設(shè)備故障率提高，空壓機(jī)高溫保護(hù)停機(jī)、車內(nèi)電氣元件溶化等問題頻繁出現(xiàn)，降低車內(nèi)溫度，特別是降低動力室的室內(nèi)溫度在此次設(shè)計(jì)中尤為重要，合理的布置通風(fēng)裝置，既要滿足降低溫度的作用，又要滿足防風(fēng)沙要求。

2通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1電氣室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的車內(nèi)開放式通風(fēng)必將造成車內(nèi)很大負(fù)壓，而將獨(dú)立通風(fēng)裝置布置在頂蓋上，雖然可以較好解決車內(nèi)負(fù)壓問題，但會有一定的幾率將柴油機(jī)排出的廢氣再一次吸入車內(nèi)，造成二次污染。通過綜合考慮，出口蘇丹CKD8S型內(nèi)燃機(jī)車電氣室采用獨(dú)立風(fēng)道結(jié)構(gòu)，將電氣室中整流柜與II端牽引電機(jī)冷卻用風(fēng)整合在一個(gè)獨(dú)立風(fēng)道回路中，獨(dú)立風(fēng)道結(jié)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口布置在左、右兩側(cè)墻上，這樣可以避免將柴油機(jī)廢氣吸入車內(nèi)。該獨(dú)立風(fēng)道采用初級過濾、二級細(xì)濾，過濾后空氣經(jīng)過上升式風(fēng)道進(jìn)一步沉積后進(jìn)入用風(fēng)設(shè)備，如圖2所示。風(fēng)道上設(shè)有開孔以補(bǔ)償設(shè)計(jì)與制造之間的誤差。整流柜及II端牽引電機(jī)通風(fēng)：獨(dú)立風(fēng)道→整流柜→通風(fēng)機(jī)→車架風(fēng)道→牽引電機(jī)。整流柜中電氣元件對風(fēng)沙較敏感，所以該通風(fēng)系統(tǒng)初級過濾采用不銹鋼鋼板網(wǎng)+旋風(fēng)除塵器，二級過濾布置在風(fēng)道內(nèi)，二級過濾為鋼板網(wǎng)結(jié)構(gòu)（可加裝無紡布）。旋風(fēng)除塵器過濾效率優(yōu)于慣性過濾器，且具有自動排灰功能，無需維護(hù)的特點(diǎn)，但造價(jià)較高。旋風(fēng)除塵器過濾單元架之間采用橡膠件進(jìn)行密封，并在電器柜上方布置過濾元件+小功率通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，保持電器柜正壓，以減少沙塵進(jìn)入柜體內(nèi)。

2.2動力室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

動力室空氣部分由主發(fā)電機(jī)排風(fēng)供給，為避免車內(nèi)負(fù)壓及二次污染問題，主發(fā)電機(jī)冷卻采用獨(dú)立風(fēng)道結(jié)構(gòu)，獨(dú)立風(fēng)道結(jié)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口布置在左、右兩側(cè)墻上，該獨(dú)立風(fēng)道同樣采用初級過濾、二級細(xì)濾，過濾后空氣經(jīng)過上升式風(fēng)道進(jìn)一步沉積后進(jìn)入主發(fā)電機(jī)，這樣經(jīng)過主發(fā)排到動力室內(nèi)的空氣相對比較清潔，在兩側(cè)墻頂端斜面處布置各布置一臺通風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)通風(fēng)，以達(dá)到降低動力室溫度和將油霧排出車外的目的。通風(fēng)機(jī)電機(jī)選用耐高溫型號，以適應(yīng)動力室高溫環(huán)境，降低故障率。主發(fā)電機(jī)通風(fēng)：獨(dú)立風(fēng)道→主發(fā)電機(jī)→動力室。此外動力室側(cè)墻上的慣性過濾器+鋼板網(wǎng)（加裝無紡布）的結(jié)構(gòu)給動力室提供冷空氣，同時(shí)啟動防風(fēng)沙目的。如圖4所示。鋼板網(wǎng)用手柄螺栓固定，方便拆卸對無紡布進(jìn)行清洗。無紡布采用防火材料，風(fēng)速2m/s時(shí)，過濾顆粒直徑不小于50μm～80μm的粉塵時(shí)，過濾效率不小于80％。

2.3冷卻室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

在側(cè)墻上設(shè)有百葉窗，百葉窗后加裝鋼板網(wǎng)（可加裝無紡布），該車散熱器采用頂置式散熱器，同時(shí)還加大了冷卻能力儲備，當(dāng)冷卻能力足夠時(shí)，百葉窗不打開，風(fēng)沙不易進(jìn)入。百葉窗打開時(shí)鋼板網(wǎng)+無紡布的結(jié)構(gòu)可以對空氣進(jìn)行過濾。在動力室和冷卻室相連的隔墻上設(shè)有可調(diào)節(jié)的開口，當(dāng)動力室溫度過高時(shí)，動力室內(nèi)的熱空氣可以被冷卻風(fēng)扇吸出，以達(dá)到降低動力室溫度目的。

2.4輔助室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

由于空間有限，沒有獨(dú)立風(fēng)道結(jié)構(gòu)，側(cè)墻上安裝與動力室相同的過濾裝置，經(jīng)過2級過濾后的空氣供空壓機(jī)及I端牽引電機(jī)使用。

2.5司機(jī)室內(nèi)設(shè)備布局

在司機(jī)室內(nèi)設(shè)備布局方面，采用立式結(jié)構(gòu)操作臺，防止沙塵堆積在臺面上，使用橡膠部件對地板間隙進(jìn)行密封，以達(dá)到防止沙塵進(jìn)入司機(jī)室內(nèi)的目的。

3結(jié)束語

CKD8S型內(nèi)燃機(jī)車車體通風(fēng)采用獨(dú)立通風(fēng)結(jié)構(gòu)，獨(dú)立通風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)風(fēng)口布置在側(cè)墻上，解決了車內(nèi)負(fù)壓大的問題及避免二次污染問題，可以有效降低車內(nèi)沙塵的堆積，各室側(cè)墻上布置了2級的過濾裝置，提供清潔空氣的同時(shí)，增加機(jī)車的散熱面積，提高機(jī)車運(yùn)行可靠性。

作者:金大朋單位:北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司機(jī)車研發(fā)中心